Les avantages et les inconvénients des AC et DC

Dites le mot «électricité», et de nombreux Américains pensent à Thomas Edison, mais le nom de Nikola Tesla devrait également venir à l'esprit. Avec le financier George Westinghouse, Tesla est responsable du fait que l'électricité AC alimente tous les foyers en Amérique du Nord, ainsi que tous les foyers du reste du monde qui ont de l'électricité.

Le courant alternatif (AC) est plus facile à produire que le courant continu (DC), grâce au générateur à induction inventé par Tesla. Un autre avantage du courant alternatif est qu'il est plus facile à transmettre. Cependant, l'électricité CC est plus facile à stocker et elle est meilleure pour les petites applications impliquant des composants électroniques délicats et des fils fins. Tous les petits appareils alimentés par des piles fonctionnent sur courant continu.

Dans les années 1880, Edison et Tesla se sont retrouvés impliqués dans une bataille pour établir le type de courant qui répondrait le mieux aux besoins en électricité des États-Unis. Les historiens se souviennent de cette bataille comme de la guerre des courants. Edison a établi un réseau d'électricité CC capable d'alimenter les lumières et autres appareils électriques, mais il y avait un problème. Parce qu'aucune méthode n'était connue pour augmenter la tension, des centrales électriques étaient nécessaires à des intervalles de quelques kilomètres seulement.

À l'aide de transformateurs, l'alimentation en courant alternatif peut être augmentée à des tensions très élevées, puis réduite à une tension utile au point d'utilisation, éliminant ainsi le besoin de centrales électriques intermédiaires. Edison pensait que la haute tension dans les lignes de transmission AC était dangereuse, allant même jusqu'à électrocuter des animaux errants en public pour prouver son point de vue. L'affaire a été réglée lorsque George Westinghouse a utilisé le générateur à induction pour alimenter la nouvelle centrale de Niagara Falls. Non seulement le courant alternatif était sûr, mais il a illuminé toute la ville de Buffalo, New York - et au-delà - dès que la centrale électrique de Niagara Falls a été mise en service en 1896.

Tout petit appareil qui repose sur une batterie utilise un courant continu, et le flux d'électrons d'une borne à l'autre à travers un circuit est la façon dont la plupart des élèves du secondaire comprennent le flux de courant. Contrairement au courant alternatif, qui change de direction plusieurs fois par seconde, le courant continu circule de manière fiable dans la même direction. C'est important dans le monde des semi-conducteurs, des LED et des transistors. Chaque fois que le courant alternatif change de direction, il y a une perte momentanée de puissance. Le moment est infinitésimal, mais il suffit d'affecter les appareils sensibles qui sont devenus courants dans le monde informatique moderne.

Les courants alternatifs et continus peuvent tous deux être transmis par les lignes électriques, mais en l'absence d'un transformateur élévateur, la transmission de puissance alternative est moins efficace. L'électricité CA a tendance à voyager à la surface du fil et perd de la puissance à distance en raison de l'effet de peau et du couplage capacitif, tandis que l'électricité CC se déplace à travers tout le fil.

Depuis l'époque de Tesla et d'Edison, les ingénieurs ont développé des moyens d'augmenter la tension de l'alimentation CC avec des transformateurs. Étant donné que les fermes d'électricité solaire à grande échelle et d'autres sources d'énergie renouvelables génèrent de l'énergie CC, le transmettre sous forme de courant continu éliminerait le besoin de conversion par des onduleurs, qui gaspillent l'énergie par perte de chaleur.